水电站微机监控试验指导书.docx
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水电站微机监控试验指导书
水电站微机监控实验
试验一水电站数字信号滤波处理
一、 实验目的
1.熟悉均值滤波方法
2.熟悉中值滤波方法
3.比较分析两种滤波方法的差异性
二、 实验原理
均值滤波：
即对信号采用求取平均值方法替代原有数据。
中值滤波：
对信号取其中间值作为真实信号。
三、 主要仪器及耗材
电脑、MATLAB软件
四、 实验内容和步骤
原始信号：
y=sin（2*t）+sin（10*t）;
加噪信号：
yy=sin（2*t）+sin（10*t）+noise;
源程序：
t=[0:
0.02:
100]
y=sin（2*t）+sin（10*t）;
yt=wgn（1,5001,1）*0.8;
yy=y+yt;
figure
（1）
plot（t,y,'r-'）
holdon
plot（t,yy,'b-.'）
grid
fori=1:
500
f（i）=sum（y（10*（i-1）+1:
10*（i-1）+10））/10;
end
figure
（2）
plot（1:
500,f,'r-'）
fori=1:
500
f1（i）=median（y（10*（i-1）+1:
10*（i-1）+10））;
end
fori=1:
500
y1（i）=y（10*（i-1）+1）;
end
figure（3）
plot（1:
500,f1,'r-'）
figure（4）
plot（1:
500,y1,'r-'）
五、 数据处理与分析
原始数据
均值滤波数据
中值滤波数据
两种方法滤波结果表明：
平均滤波结果与原始信号方差为0.59；而中值滤波结果与原始信号方差为0.62。
对于该噪声信号，平均滤波算法略优于原始滤波算法。
六、 实验注意事项
方差的求解与比较
七、 思考题
实验二水电站油温控制仿真系统建模
一、 实验目的
1.了解水电站油系统功能；
2.熟悉水电站油系统监控主要作用；
3.熟悉水电站油温控制系统建模方法
二、 实验原理
油系统是水电站主要的辅助设备，发挥着绝缘、冷却和润滑等作用。
在机械部分，主要发挥冷却、润滑作用，对油温的监视，不仅可以直观的了解油系统、油质等变化情况，也可以推测机组运行情况。
基本原理：
能量守恒定律，即冷油吸收等热量等于冷水从高温油中吸收的热量。
随着出油管阀门开度的不同，供油速度不同，供油量不同，温度变化也不一致。
三、 主要仪器及耗材
电脑、MATLAB软件
四、 实验内容和步骤
1.建立油温变化关系式（能量守恒关系式）
Q=kA△T
2.根据油温变化情况，利用simulink软件平台建立油温控制模型
3.利用上述模型分析，油温与阀门开度之间的关系。
五、 数据处理与分析
上图为供油温度与阀门开度之间的关系，显然，随着方法开度的增加，供油温度在逐步降低。
另外，上图也表明，在电站工作中的冷却油温度大约在40-60℃之间，过高的温度将会导致油质劣化。
六、 实验注意事项
Simulink建模中元件的选择
七、 思考题
实验三水电站油温控制仿真系统动态特性分析
一、 实验目的
1.熟悉油温控制的基本方法；
2.了解入口油温、冷却水流速、冷却水温度等条件对油温控制的影响
二、 实验原理
基于能量守恒原理，分析入口油温、冷却水流速、冷却水温度等条件对油温控制的影响，以便于寻找最优的控制方案。
三、 主要仪器及耗材
电脑、MATLAB软件
四、 实验内容和步骤
1.变入口油温。
在保持冷却水量为28m3/s，冷却水温度为25℃的条件下，使入口油温从60℃阶跃升高到63℃，观察出口油温随时间变化的情况。
2.变冷却水温度。
在保持入口油温从60℃，冷却水温度为25℃的条件下，使冷却水量为28m3/s阶跃减少到18m3/s，观察出口油温随时间变化的情况。
3.变冷却水温度。
在保持冷却水量为28m3/s，冷却水量为28m3/s的条件下，使冷却水温度为25℃阶跃升高到28℃，观察出口油温随时间变化的情况。
五、 数据处理与分析
Test1:
代表步骤1
Test2:
代表步骤2
Test3:
代表步骤3
实验结果表明：
在入口油温升高，或冷却水减少，或冷却水温度升高的情况下，出口油温随着时间的推移会有所升高，当最终油温会趋于稳态，且处于要求范围内。
综合对比可知，冷却水量为28m3/s，冷却水温度为25℃的条件下，入口油温从63℃等条件是较优的控制策略。
六、 实验注意事项
七、 思考题
实验四水轮机调速系统动特性试验
一、 实验目的
1.了解调速系统常规动特性试验的接线
2.调速器动特性试验操作
二、 实验原理
利用GTS-3型水轮机调速系统多功能试验装置开展调速器动特性试验分析，尤其是空载扰动试验。
三、 主要仪器及耗材
GTS-3型水轮机调速系统多功能试验装置
四、 实验内容和步骤
1.调速系统常规动特性试验的接线
（1）将机组输出的频率信号（通常为引自机端电压互感器的残压信号，也可以是齿盘测速装的输出信号经频率信号适配器）接入到前置机的频率测量通道1或2；
（2）将调速器导叶开度信号、蜗壳水压和发电机定子电流（信号）、轮叶开度信号（如果有）、模拟信号分别接入（或经信号适配器接入）前置机互异的任意模拟输入通道；
（3）如果需要装置输出频率或模拟扰动信号，应将频率或模拟输出通道之一的信号接至调速器的适当输入端子，如电网测频端子、随动系统输入端子等。
2.调速器动特性试验操作
启动采样：
点击“启动采样”按键，开始录制和显示某个动特性试验过程，其它有关按键和参数定义区域可能将暂时失效。
五、 数据处理与分析
图中，红色代表机组频率波形，蓝色代表导叶开度波形，绿色代表蜗壳水压波形。
显然，随着导叶开度的裱花，不论是发电频率还是蜗壳水压力均发生波动现象，当导叶开度稳定之后，发电频率和蜗壳水压力也逐步达到稳定。
六、 实验注意事项
多功能试验台的控制、接力器动作情况
七、 思考题
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